中国地区多源地表反照率数据的对比分析

发布时间：2020-04-25 04:05

【摘要】：地表反照率是不同时空尺度的气候模式、数值天气预报模式以及陆面过程模式中一个重要的地表参数。应用中国地区不同来源的地表反照率数据,需要首先分析和评估其精度,尤其青藏高原地区。本文应用多年的中国气象辐射观测数据与MODIS、GLASS、ECMWF地表反照率作对比,分析了几种数据各自的特征以及相互之间的差异,并分析了影响青藏高原地表反照率卫星遥感反演结果精度的原因。具体包括以下工作:(1)应用多年的中国气象辐射观测数据对比分析了多种地表反照率数据,总结了几种数据各自的特征以及相互之间的差异。首先利用2000—2012年中国气象辐射基本要素日值数据集处理得到的17个站点的地面观测数据、MODIS(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer)地表反照率数据 MCD43C3、GLASS(Global LAnd Surface Satellites)地表反照率数据 GLASS02B06 以及 ECMWF(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的ERA-Interim再分析资料地表反照率数据进行对比分析,结果表明:地表反照率地面观测结果和MODIS、GLASS地表反照率变化趋势整体一致,但MODIS、GLASS、ECMWF地表反照率在数值上与地表反照率地面观测结果均存在差异。MODIS及GLASS地表反照率都能够在一定程度上反映实际地表状态的变化情况。ECMWF地表反照率数据在各个站点的数值均在0.2左右波动,呈周期性变化曲线,难以反映地表状态的变化情况。然后利用2009年中国区域MODIS、GLASS以及ECMWF地表反照率数据,对三者的空间分布进行对比分析。结果表明:MODIS、GLASS、ECMWF地表反照率数据空间分布趋势整体一致。MODIS及GLASS地表反照率在空间分布上差异较小,GLASS地表反照率整体上略高于MODIS地表反照率。ECMWF和MODIS、GLASS地表反照率数据差异较大,尤其在青藏高原地区和我国冬季北部地区,与MODIS最高相差约0.65,与GLASS最高相差约0.70,在我国北部地区低于MODIS及GLASS地表反照率,南部地区高于MODIS及GLASS地表反照率。ECMWF地表反照率数据在时间和空间变化上均较为平缓,难以反映较为复杂的地表变化情况,如青藏高原地区,而MODIS、GLASS地表反照率能够反映这种变化。(2)评估了青藏高原地区MODIS地表反照率产品与GLASS地表反照率产品的精度,探讨了影响产品精度的因素。应用青藏高原CAMP/Tibet试验期间四个站点的的高精度观测数据,评估了 MODIS地表反照率产品MCD43B3及GLASS地表反照率产品GLASS02A06的精度,并通过人工目视解译MODIS地表反照率数据MOD09GA、MYD09GA,以及结合云雪判识数据MOD10A1、MYD10A1,深入分析了影响两种产品精度的原因。结果表明:绝大多数时段内两种产品都能与地面观测结果保持较好的一致性,准确地反映地表反照率的异常变化过程;局地积雪是影响两种产品精度的重要因素之一;积雪条件下,GLASS地表反照率反演算法比MODIS地表反照率反演算法更具优势。
【图文】：

（不低于０．４）和“无雪日”（低于０．４），，然后根据１７天内“积雪日”和“无雪日”逡逑的多寡，以相应的日平均地表反照率计算１７天的平均地表反照率。逡逑由于ＧＬＡＳＳ地表反照率和ＭＯＤＩＳ地表反照率的时域合成窗口存在差异（图２．１），逡逑为了让二者尽可能在时间上匹配，本文将时间标记为第９天的ＧＬＡＳＳ地表反照率与时逡逑间标记为第１天的ＭＯＤＩＳ地表反照率进行比较，并依此类推。另外，虽然ＭＯＤＩＳ地逡逑表反照率的反演周期为１６天，而ＧＬＡＳＳ地表反照率合成的时域窗口是１７天，两者相逡逑差１天，但本文忽略因此而产生的差异。逡逑１１逡逑

图３．１邋２０００—２０１２年中国地区１７个气象观测站点ＭＯＤＩＳ、ＧＬＡＳＳ、ＥＡＲ－Ｉｎｔｅｒｉｍ地表反照率与逡逑地面观测结果的对比逡逑结合图３．１的１７张图可以看出，地面观测结果和ＭＯＤＩＳ及ＧＬＡＳＳ地表反照率变逡逑化趋势整体一致，都能够在一定程度上反映实际地表状态的变化情况，ＭＯＤＩＳ地表反逡逑照率相较于ＧＬＡＳＳ、ＥＣＭＷＦ地表反照率数据填充值较多；除额济纳旗站以及格尔木逡逑站的地面观测结果和ＭＯＤＩＳ及ＧＬＡＳＳ地表反照率一致性相对较好之外，其他站点的逡逑地面观测结果和ＭＯＤＩＳ及ＧＬＡＳＳ地表反照率一致性均较差；ＥＡＲ－Ｉｎｔｅｒｉｍ地表反照率逡逑２５逡逑
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P407

【参考文献】

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本文编号：2639783